2019-2020年高中物理 7.4 重力势能导学案新人教版必修2 (I)

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1、2019-2020年高中物理7.4重力势能导学案新人教版必修2(I)一、学习目标1．认识重力做功与路径无关的特点．理解重力势能的概念．2．理解重力做功与重力势能变化的关系．3．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的．二、知识要点1．重力做功(1)重力做功的大小为WG＝mgh＝，即功的大小等于物重跟起点高度的乘积与物重跟终点高度的乘积两者之差．(2)重力做功的特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的无关．2．重力势能（1）重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积．Ep＝.（2）标矢性：重力势能是，只有大小，没有方向．3．重

2、力势能的相对性和系统性（1）重力势能的相对性①重力势能具有性，即Ep与选取的参考平面(零势能面)．因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面．②重力势能的变化的，它与参考平面的选取．（2）重力势能正、负的意义重力势能的正负表示重力势能的大小，Ep>0表明物体位于参考平面方；Ep＝0表明物体位于参考平面上；Ep<0表明物体位于参考平面方．正的重力势能总负的重力势能．（3）重力势能是属于的，如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以，重力势能是地球与物体所组成的这个“”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的．4．重力做功与重力势能变化的关系（1）关系：重力做正功，重力势能减少，重力

3、做的功等于重力势能的减少量；重力做负功，重力势能增加，重力做的功等于重力势能的增加量，即WG＝－ΔEp.（2）当物体从高处向低处运动时，重力做正功，重力势能减小，也就是WG>0，Ep1>Ep2.这时，重力势能减小量等于重力所做的功．（3）当物体从低处向高处运动时，重力做负功，重力势能增加，也就是WG<0，Ep1

4、面上升克服重力做的功少D．上述几种情况重力做功同样多例2．质量为20kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5m．这块薄铁板相对二楼地面的重力势能为________J，相对楼外地面的重力势能为________J；将薄铁板提高1m，若以楼外地面为参考平面，则薄铁板的重力势能变化了________J．(g取10m/s2)备注栏例3．如图所示的两个轨道均光滑，它们的高度相同，均为h，使质量均为m的两个物体分别沿两个轨道由静止开始从顶端运动到底端．求：(1)两个物体在运动过程中，重力势能的变化及重力对物体所做的功．(2)若甲图是光滑的轨道，乙图是粗糙的轨道，则重力势能的变化量和

5、重力所做的功如何变化？例4．金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑为地上101层，地下3层，高420.5m，是目前国内第一、世界第三高楼，如图所示．距地面341m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底．今有一质量为60kg的游客在第88层，(g取10m/s2)求：(1)以地面为参考平面时游客的重力势能；(2)以第88层为参考平面时游客的重力势能；(3)以420.5m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？四、选做例题例5．在离地80m处无初速度释放一小球，小球质量为m＝200g，不计空气阻力，g取10m/s2，取最高点所在水

6、平面为参考平面．求：(1)在第2s末小球的重力势能；(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化．五、板书设计：六、教学后记：